Python程式設計基礎題（19 萬綠叢中一點紅）

description

對於計算機而言，顏色不過是畫素點對應的乙個 24 位的數值。現給定一幅解析度為 m×n 的畫，要求你找出萬綠叢中的一點紅，即有獨一無二顏色的那個畫素點，並且該點的顏色與其周圍所有相鄰畫素的顏色差充分大。

input

輸入第一行給出三個正整數，分別是 m 和 n（≤ 1000），即影象的解析度；以及 tol，是所求畫素點與相鄰點的顏色差閾值，色差超過 tol 的點才被考慮。隨後 n 行，每行給出 m 個畫素的顏色值，範圍在 [0,2 24 ) 內。所有同行數字間用空格或 tab 分開。

output

在一行中按照 (x, y): color 的格式輸出所求畫素點的位置以及顏色值，其中位置 x 和 y 分別是該畫素在影象矩陣中的列、行編號（從 1 開始編號）。如果這樣的點不唯一，則輸出 not unique；如果這樣的點不存在，則輸出 not exist。

參考程式

#滿分程式
m,n,tol=
map(
int,
input()
.split())
graph=
ans=
color_dict=
defjudge
(i,j,m,n)
:if i>=
0and i<=n-
1and j>=
0and j<=m-1:
return
true
else
:return
false
for i in
range
(n):
tmp=
list
(map
(int
,input()
.split())
)for j in tmp:
try:
color_dict[j]+=1
except
: color_dict[j]=1
for i in
range
(n):
for j in
range
(m):
if color_dict[graph[i]
[j]]!=1
:continue
#下面測試(i,j)的8個鄰居
if judge(i-
1,j-
1,m,n)
:#鄰居點是合法的
ifabs
(graph[i]
[j]-graph[i-1]
[j-1])
<=tol:
#色差不滿足條件
continue
else
:pass
#不合法則不考慮該鄰居,換乙個鄰居
if judge(i-
1,j,m,n):if
abs(graph[i]
[j]-graph[i-1]
[j])
<=tol:
continue
else
:pass
if judge(i-
1,j+
1,m,n):if
abs(graph[i]
[j]-graph[i-1]
[j+1])
<=tol:
continue
else
:pass
if judge(i,j-
1,m,n):if
abs(graph[i]
[j]-graph[i]
[j-1])
<=tol:
continue
else
:pass
if judge(i,j+
1,m,n):if
abs(graph[i]
[j]-graph[i]
[j+1])
<=tol:
continue
else
:pass
if judge(i+
1,j-
1,m,n):if
abs(graph[i]
[j]-graph[i+1]
[j-1])
<=tol:
continue
else
:pass
if judge(i+
1,j,m,n):if
abs(graph[i]
[j]-graph[i+1]
[j])
<=tol:
continue
else
:pass
if judge(i+
1,j+
1,m,n):if
abs(graph[i]
[j]-graph[i+1]
[j+1])
<=tol:
continue
else
:pass
[j+1
,i+1
,graph[i]
[j]])if
len(ans)==0
:print
("not exist"
)elif
len(ans)==1
:print
("(, ): "
.format
(ans[0]
[0],ans[0]
[1],ans[0]
[2])
)else
:print
("not unique"
)

分析：

本題為pat (basic level)1068題。從本題的程式設計技術或演算法設計角度來說，並不難，只是通過全部測試樣例，需要格外注意審題，理解題目和給出的測試樣例。我結合csdn上其他大佬的解題經驗以及個人體會，總結出以下幾點需要注意的地方：

①糾正原題的描述：「該點的顏色與其周圍 8 個相鄰畫素的顏色差充分大」，應改為「該點的顏色與其周圍所有相鄰畫素的顏色差充分大」，應考慮最外圍的資料。也有可能是目標點；

②充分理解「獨一無二」：這個含義是指，可能存在某個點，它的所有鄰居點的畫素都滿足這個「色差」要求，但是這個點的畫素（顏色）在整個矩陣**現不止一次，那麼它就不是獨一無二的，因此這樣的點不是目標點；

③如何判斷是否獨一無二：建立字典，在輸入資料的同時對每個顏色值統計次數，字典的鍵：值關係是，顏色值：出現的次數，這樣檢索較快，也不占用太大空間。

在這裡還有乙個技巧，就是更新字典時，善用異常處理機制也能給提高效率！判斷顏色是否存在於字典中的鍵時，可以不用in關鍵字判斷，直接交給鍵查詢異常keyerror來處理！（無異常說明鍵存在，則更新值，有異常則建立鍵）

如果將輸入的顏色平鋪成一位陣列（n×m個資料），使用count方法會超時！原因是，對於每個點的遍歷是o(n×m)，然而在這個n×m個資料的一位陣列上利用count方法計數，則內層相當於又巢狀了o(n×m)，所以時間效能十分低下。

如果採用「以空間換時間」的策略，開2^24的列表儲存顏色值的出現次數，雖然時間複雜度降低了，但是這樣會記憶體超限。

綜上所述，字典在兩者之間作出了平衡。

④充分理解「色差」：差值要加上絕對值再和tol作比較。

這道題我肝了好久，從**邏輯到效能優化，提交了不下二三十遍，在這個過程中非常感謝csdn上其他大佬的經驗分享。這段時間刷了好多pat乙級題，我不由得感嘆pat題還真的不能小覷，都很精品！一道程式設計題其實也考查了好多知識點，需要選擇合適的程式結構、資料結構，同時也要在時間複雜度和空間複雜度之間做出很好的權衡。歡迎各位大佬批評指正，不吝賜教~

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